(57)【要約】【課題】移動目的点の位置に変更が生じても新たな移動目的点に到達することができる自走式機器を提供することを目的とする。【解決手段】移動目的点位置受信手段９により走行中に移動目的点の位置を受信し、移動目的点の位置に変更が生じたときに、走行経路計画手段１４で走行経路を再計画して走行するようにしたものである。これにより、走行中に移動目的点の位置を受信し走行経路を再計画することで、移動目的点の位置に変更が生じても新たな移動目的点に到達することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行手段と、走行手段を駆動制御する制御手段と、走行位置を検出する走行位置検出手段と、走行マップを記憶した走行マップ記憶手段と、前記走行手段で走行するときの移動目的点の位置を受信する移動目的点位置受信手段と、障害物を検出する障害物検出手段と、前記走行位置検出手段により検出された走行位置と前記走行マップ記憶手段に記憶された走行マップと前記移動目的点位置受信手段より受信した移動目的点の位置と障害物検出手段により検出された障害物の位置より移動目的点までの走行経路を計画する走行経路計画手段とを備え、走行中に移動目的点が変更されたとき、前記走行経路計画手段で走行経路を再計画して走行する自走式機器。
【請求項２】
移動目的点を切替える移動目的点切替手段を備え、この移動目的点切替手段により移動目的点を変更する請求項１に記載の自走式機器。
【請求項３】
報知手段を備え、移動目的点位置受信手段により受信した移動目的点の位置が走行マップ記憶手段に記憶された走行マップ上にないときに報知手段により報知する請求項１または２に記載の自走式機器。
【請求項４】
走行する時間をあらかじめ記憶した走行時間記憶手段と、走行時間をカウントする走行時間計測手段を備え、前記走行時間計測手段により計測された走行時間が、前記走行時間記憶手段に記憶した走行する時間を超えたときに報知手段により報知する請求項１または３に記載の自走式機器。
【請求項５】
走行マップ設定手段を備え、この走行マップ設定手段により走行マップ記憶手段に新たな走行マップを記憶させるようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の自走式機器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の自走式機器における機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の介助なしに自立して走行する自走式機器およびそのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自走式機器は、既知障害物が記載された走行マップを記憶した走行マップ記憶手段と、走行位置および方位を検出する走行位置検出手段と、未知障害物を検出する障害物検出手段と、走行手段と、走行位置から移動目的点までの走行経路を計画する走行経路計画手段を備え、計画した走行経路を移動指令として前記走行手段に与え、前記障害物検出手段が未知障害物を検出したときは回避指令を前記走行手段に与え、回避動作により障害物検出手段が未知障害物を検出しなくなった後は、前記走行経路計画手段により前記走行位置検出手段が検出する走行位置から移動目的点までの既知障害物を回避した走行経路を前記走行マップ記憶手段の走行マップを参照して再計画し、再計画した走行経路を移動指令として前記走行手段に与えることにより障害物を回避して移動目的点へ移動するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−４２１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、移動目的点の位置に変更が生じたときに、移動目的点の新たな位置を知ることができないため、移動目的点に到達することができないという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、移動目的点の位置に変更が生じても新たな移動目的点に到達することができる自走式機器およびそのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の自走式機器およびそのプログラムは、移動目的点位置受信手段により走行中に移動目的点の位置を受信し、移動目的点の位置に変更が生じたときに、走行経路計画手段で走行経路を再計画して走行するようにしたものである。
【０００６】
これにより、走行中に移動目的点の位置を受信し走行経路を再計画することで、移動目的点の位置に変更が生じても新たな移動目的点に到達することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の自走式機器およびそのプログラムは、移動目的点の位置に変更が生じても新たな移動目的点に到達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、走行手段と、走行手段を駆動制御する制御手段と、走行位置を検出する走行位置検出手段と、走行マップを記憶した走行マップ記憶手段と、前記走行手段で走行するときの移動目的点の位置を受信する移動目的点位置受信手段と、障害物を検出する障害物検出手段と、前記走行位置検出手段により検出された走行位置と前記走行マップ記憶手段に記憶された走行マップと前記移動目的点位置受信手段より受信した移動目的点の位置と障害物検出手段により検出された障害物の位置より移動目的点までの走行経路を計画する走行経路計画手段とを備え、走行中に移動目的点が変更されたとき、前記走行経路計画手段で走行経路を再計画して走行する自走式機器とすることにより、走行中に移動目的点の位置を受信し走行経路を再計画することで、移動目的点の位置に変更が生じても新たな移動目的点に到達することができる。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明において、移動目的点を切替える移動目的点切替手段を備え、この移動目的点切替手段により移動目的点を変更することにより、複数の移動目的点に移動することができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、報知手段を備え、移動目的点位置受信手段により受信した移動目的点の位置が走行マップ記憶手段に記憶された走行マップ上にないときに報知手段により報知することにより、走行マップ上に移動目的点が存在しないことを知り、対策をとることができる。
【００１１】
第４の発明は、特に、第１または第３の発明において、走行する時間をあらかじめ記憶した走行時間記憶手段と、走行時間をカウントする走行時間計測手段を備え、前記走行時間計測手段により計測された走行時間が、前記走行時間記憶手段に記憶した走行する時間を超えたときに報知手段により報知することにより、指定時間内に移動目的点に到達することができなかったことを知り、対策をとることができる。
【００１２】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、走行マップ設定手段を備え、この走行マップ設定手段により走行マップ記憶手段に新たな走行マップを記憶させるようにしたことにより、新たな領域で走行経路を計画し、走行することができる。
【００１３】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明における自走式機器の機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムとすることにより、電気・情報機器、コンピュータ、サーバーなどのハードリソースを協働させて自走式機器の機能の少なくとも一部を容易に実現することができる。また、記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１〜図５は、本発明の実施の形態１における自走式機器を示すものである。
【００１６】
図１において、自走式機器の本体１は、車輪である走行手段２、走行手段２を駆動させる走行モータ３、走行モータ３を制御し走行手段２を駆動制御する制御手段４、自己の走行位置（セル位置）を検出するＧＰＳからなる走行位置検出手段７、走行する複数のセル上の走行マップ（本実施の形態では１セルの大きさを３０ｃｍ×３０ｃｍ）を記憶した走行マップ記憶手段８、走行手段２で走行するときの移動目的点のセル位置を受信する移動目的点位置受信手段９、障害物を検出する超音波センサからなる障害物検出手段１０、移動目的点のセル位置を記憶する移動目的点位置記憶手段１１、移動目的点位置受信手段９で受信された移動目的点のセル位置と移動目的点位置記憶手段１１に記憶された移動目的点のセル位置を比較する移動目的点位置比較手段１２、移動目的点位置比較手段１２において移動目的点が移動したと判定されたときに走行セル位置と移動目的点のセル位置より走行マップ記憶手段８に記憶された複数の走行マップから走行するマップを選択する走行マップ選択手段１３、移動目的点までの走行経路を計画する走行経路計画手段１４、障害物検出手段１０により走行マップ記憶手段８に記憶された走行マップ上にない未知の障害物を検出したときに未知の障害物の位置を走行マップに更新する走行マップ更新手段２１を備えている。
【００１７】
前記走行経路計画手段１４は、前記走行位置検出手段７により検出された走行位置と、前記走行マップ選択手段１３により選択された、走行マップ記憶手段８に記憶されている走行マップと、前記移動目的点位置受信手段９より受信した移動目的点の位置と、障害物検出手段１０により検出された障害物の位置とにより、移動目的点までの走行経路を計画するものである。
【００１８】
また、図２において、移動目的点となる移動可能な対象物体の本体２２は、自己位置を受信する走行位置検出手段２３、本体２２が走行位置検出手段２３により受信した移動目的点の位置を本体１の移動目的点位置受信手段９へ送信する移動目的点送信手段２４を有している。そして、本体１と本体２２は衛星２５により、本体１の走行位置もしくは移動目的点（本体２２）の位置を知らせる。
【００１９】
また、図３は、本体１の走行セル位置２６、本体２２の移動目的点セル位置２７、走行マップ選択手段１３が選択をすることができる走行マップ記憶手段８により記憶された走行マップ２８、走行マップ選択手段１３により選択された走行マップ２９、走行経路計画手段１４により計画された走行経路３０、走行マップ記憶手段８に記憶した走行マップに記憶した障害物３１をそれぞれ示している。
【００２０】
以上のように構成された自走式機器について、図４、図５に示すフローチャートに基づき、以下その動作、作用を説明する。
【００２１】
まず、本体１を設置し、走行位置検出手段７により現在のセル位置を受信し、移動目的点位置受信手段９より、移動目的点となる移動可能な対象物体の本体２２のセル位置を受信する。そして、移動目的点のセル位置を移動目的点位置記憶手段１１に記憶した後、走行マップ選択手段１３により現在のセル位置と移動目的点のセル位置と走行マップ記憶手段６に記憶されている走行マップより走行する走行マップ（図３の場合、選択された走行マップ２９）を選択する（ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ４）。
【００２２】
次に、走行位置検出手段７が受信した現在の位置と移動目的点位置受信手段９より受信した移動目的点のセル位置と走行マップ選択手段１３により選択された走行マップより走行経路計画手段１４で走行経路（図３の場合、走行経路３０）を計画し、制御手段４により走行モータ３を駆動させ走行を開始する（ＳＴＥＰ５、ＳＴＥＰ６）。
【００２３】
走行中は、走行経路計画手段１４で計画された走行経路をもとに制御手段４で走行モータ３を制御し、走行位置検出手段７により走行位置を受信し、障害物検出手段１０により障害物３１を検出し、移動目的点位置受信手段９により移動目的点となる対象物体の本体２２の移動目的点位置送信手段２４が送信する移動目的点の位置を受信する（ＳＴＥＰ７〜ＳＴＥＰ１０）。
【００２４】
走行中に走行位置検出手段７により受信した走行位置と、移動目的点位置受信手段９により受信した移動目的点の位置が同じセル位置のときには、制御手段４により走行モータ３を停止し、走行を終了する（ＳＴＥＰ１１、ＳＴＥＰ１２）。
【００２５】
走行位置検出手段７により受信した走行位置と、移動目的点位置受信手段９により受信した移動目的点の位置が違うセル位置のときは、障害物検出手段１０により検出された障害物３１が走行マップ記憶手段８に記憶された走行マップ上に存在するかどうか判定し、検出された障害物３１が走行マップ上に存在しないときには、走行マップ更新手段２１により走行マップ記憶手段８の走行マップ上に未知の障害物３１の位置を更新する（ＳＴＥＰ１３、ＳＥＴＰ１４）。
【００２６】
次に、移動目的点位置受信手段９により受信した移動目的点の位置と移動目的点位置記憶手段１１に記憶された移動目的点の位置を移動目的点比較手段１２で比較し、受信した移動目的点の位置と記憶された移動目的点の位置が異なるときには、移動目的点位置記憶手段１１に新たな移動目的点の位置を記憶し、走行マップ選択手段１３により移動目的点のセル位置と走行マップ記憶手段８に記憶されている走行マップから新たに走行する走行マップを選択する（ＳＴＥＰ１５〜ＳＥＴＰ１７）。
【００２７】
その後、走行マップ記憶手段８の走行マップが更新された、もしくは走行マップ選択手段１３により新たに走行マップが選択されたときは、走行経路計画手段１４により走行経路を再計画する（ＳＴＥＰ１８、ＳＥＴＰ１９）。
【００２８】
なお、本実施の形態では、障害物検出手段１０として超音波センサを用いたが光測距センサなどを用いてもかまわない。また、移動目的点の位置と走行位置としてセルを用いたが実座標でもかまわない。
【００２９】
以上のように、本実施の形態においては、移動目的点位置受信手段９により走行中に移動目的点の位置を受信し、移動目的点の位置に変更が生じたときに、走行経路計画手段１４で走行経路を再計画して走行するようにしたものである。これにより、走行中に移動目的点の位置を受信し走行経路を再計画することで、移動目的点の位置に変更が生じても新たな移動目的点に到達することができる。
【００３０】
（実施の形態２）
図６、図７は、本発明の実施の形態２における自走式機器を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図６に示すように、本実施の形態における自走式機器は、移動目的点を切替える移動目的点切替手段１５と、移動目的点切替指令を受信する移動目的点切替指令受信手段３２とを備えている。
【００３２】
また、図７に示すように、本体２２とは別ものである、移動目的点となる移動可能な対象物体の本体３３は、移動目的点となる対象物体の本体３３の位置を受信する走行位置検出手段３４、移動目的点の位置を本体１の移動目的点位置受信手段９へ送信する移動目的点位置送信手段３５を有している。
【００３３】
以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。
【００３４】
まず、本体１を設置し、走行位置検出手段７により現在のセル位置を受信し、移動目的点位置受信手段９より、移動目的点となる移動可能な対象物体の本体２２のセル位置を受信する。そして、移動目的点のセル位置を移動目的点位置記憶手段１１に記憶した後、走行マップ選択手段１３により現在のセル位置と移動目的点のセル位置と走行マップ記憶手段６に記憶されている走行マップより走行する走行マップを選択する。
【００３５】
次に、走行位置検出手段７が受信した現在の位置と移動目的点位置受信手段９より受信した移動目的点のセル位置と走行マップ選択手段１３により選択された走行マップより走行経路計画手段１４で走行経路を計画し、制御手段４により走行モータ３を駆動させ走行を開始する。
【００３６】
走行中は、本実施の形態１と同様な動作を行い、移動目的点切替指令受信手段３２により移動目的点の切替指令を受信すると、移動目的点切替手段１５により移動目的点を変更し、制御手段４により走行モータ３を制御し走行を停止させる。
【００３７】
その後、移動目的点位置受信手段９より、新たな移動目的点となる移動可能な対象物体の本体３３のセル位置を受信する。そして、移動目的点のセル位置を移動目的点位置記憶手段１１に記憶した後、走行マップ選択手段１３により現在のセル位置と移動目的点のセル位置と走行マップ記憶手段８に記憶されている走行マップより走行する走行マップを選択する。
【００３８】
次に、走行位置検出手段７が受信した現在の位置と移動目的点位置受信手段９より受信した移動目的点のセル位置と走行マップ選択手段１３により選択された走行マップより走行経路計画手段１４で走行経路を計画し、制御手段４により走行モータ３を駆動させ走行を開始する。走行中は本実施の形態１と同様な動作を行う。
【００３９】
なお、本実施の形態では、移動目的点の切替を走行中に行ったが、走行開始前に行ってもかまわない。また、移動目的点が２つの場合を示したが、２つ以上でもかまわない。
【００４０】
以上のように、本実施の形態においては、移動目的点切替手段１５により移動目的点を変更することにより、複数の移動目的点に移動することができる。
【００４１】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における自走式機器を示している。実施の形態２と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
図に示すように、本実施の形態における自走式機器は、ブザーからなる報知手段１６を備え、移動目的点位置受信手段９により受信した移動目的点の位置が、走行マップ記憶手段８に記憶された走行マップ上にないときに報知手段１６により報知するようにしたものである。
【００４３】
以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。
【００４４】
まず、本体１を設置し、走行位置検出手段７により現在のセル位置を受信し、移動目的点位置受信手段９より、移動目的点となる移動可能な対象物体の本体２２のセル位置を受信する。そして、移動目的点のセル位置を移動目的点位置記憶手段１１に記憶した後、走行マップ選択手段１３により現在のセル位置と移動目的点のセル位置と走行マップ記憶手段６に記憶されている走行マップより走行する走行マップを選択する。走行マップを選択するときに移動目的点の位置が走行マップ記憶手段８に記憶されている走行マップ上に存在しないときには報知手段１６を用いて警告音を鳴らす。
【００４５】
なお、報知手段１６としてブザーを用いたが、ＬＥＤによる点灯、ＬＣＤによる警告表示、音声による警告、あるいはそれらの組合せなどであってもかまわない。
【００４６】
以上のように、本実施の形態においては、移動目的点位置受信手段９により受信した移動目的点の位置が走行マップ記憶手段８に記憶された走行マップ上にないときに報知手段１６により報知することにより、人などが走行マップ上に移動目的点が存在しないことを知り、対策をとることができる。
【００４７】
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４における自走式機器を示している。実施の形態３と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図に示すように、本実施の形態における自走式機器は、走行する時間をあらかじめ記憶した走行時間記憶手段１７と、走行時間をカウントする走行時間計測手段１８を備え、前記走行時間計測手段１８により計測された走行時間が、前記走行時間記憶手段１７に記憶した走行する時間を超えたときに報知手段１６により報知するようにしたものである。
【００４９】
以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。
【００５０】
まず、本体１を設置し、走行位置検出手段７により現在のセル位置を受信し、移動目的点位置受信手段９より、移動目的点となる移動可能な対象物体の本体２２のセル位置を受信する。そして、移動目的点のセル位置を移動目的点位置記憶手段１１に記憶した後、走行マップ選択手段１３により現在のセル位置と移動目的点のセル位置と走行マップ記憶手段６に記憶されている走行マップより走行する走行マップを選択する。
【００５１】
次に、走行位置検出手段７が受信した現在の位置と移動目的点位置受信手段９より受信した移動目的点のセル位置と走行マップ選択手段１３により選択された走行マップより走行経路計画手段１４で走行経路を計画し、制御手段４により走行モータ３を駆動させ走行を開始するとともに、走行時間計測手段１８により走行時間の計測を開始する。
【００５２】
走行中は、走行時間計測手段１８により計測された走行時間と走行時間記憶手段１７により記憶された走行時間（本実施の形態では３０分）を比較し、走行時間計測手段１８により計測された走行時間が３０分を超えたとき、制御手段４により走行モータ３を制御して走行を終了し、報知手段１６により異常終了音を鳴らす。走行時間計測手段１８により計測された走行時間が３０分を超えていないときは、走行中の本実施の形態１と同様な動作を行う。
【００５３】
なお、本実施の形態では走行時間は予め記憶されていたが、走行時間設定手段などにより走行時間を設定してもかまわない。また、報知手段１６は、実施の形態３のように走行マップ上に移動目的点が存在しない場合も報知するように兼用させているが、走行時間のみを報知するようにしてもよい。
【００５４】
以上のように、本実施の形態においては、走行時間計測手段１８により計測された走行時間が、走行時間記憶手段１７に記憶した走行する時間を超えたときに報知手段１６により報知することにより、指定時間内に移動目的点に到達することができなかったことを知り、対策をとることができる。
【００５５】
（実施の形態５）
図１０は、本発明の実施の形態５における自走式機器を示している。実施の形態４と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図に示すように、本実施の形態における自走式機器は、走行マップを設定する走行マップ設定手段１９と、取り外し可能な新たな走行マップを記憶したメモリカード２０を備え、この走行マップ設定手段１９、メモリカード２０により走行マップ記憶手段８に新たな走行マップを記憶させるようにしたものである。
【００５７】
以上のように構成された自走式機器について、以下その動作、作用を説明する。
【００５８】
まず、本体１を設置し、走行マップ設定手段１９によりメモリカード２２に記憶された走行マップを走行マップ記憶手段８に記憶させる。新たな走行マップを記憶後、走行位置検出手段７により現在のセル位置を受信し、移動目的点位置受信手段９より、移動目的点となる移動可能な対象物体の本体２２のセル位置を受信する。そして、移動目的点のセル位置を移動目的点位置記憶手段１１に記憶した後、走行マップ選択手段１３により現在のセル位置と移動目的点のセル位置と走行マップ記憶手段６に記憶されている走行マップより走行する走行マップを選択する。
【００５９】
次に、走行位置検出手段７が受信した現在の位置と移動目的点位置受信手段９より受信した移動目的点のセル位置と走行マップ選択手段１３により選択された走行マップより走行経路計画手段１４で走行経路を計画し、制御手段４により走行モータ３を駆動させ走行を開始する。その後、走行終了までの動作は本実施の形態１と同様である。
【００６０】
なお、本実施の形態では、新たな走行マップ記憶したメモリカード２０の走行マップを走行マップ記憶手段８に記憶させたが、通信により受信した走行マップを走行マップ記憶手段８に記憶させてもかまわない。
【００６１】
以上のように、本実施の形態においては、走行マップ設定手段１９により走行マップ記憶手段８に新たな走行マップを記憶させることにより、新たな領域で走行経路を計画し、走行することができる。
【００６２】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。
【００６３】
本実施の形態においては、実施の形態１〜５に示したいずれか１つの自走式機器における機能の少なくとも一部をコンピュータに実行させるためのプログラムとしたものである。
【００６４】
なお、各実施の形態１〜５で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバーなどのハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。
【００６５】
以上のように、本実施の形態において、プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したり、インターネットなどの通信回線を用いて配信したりすることで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明の自走式機器およびそのプログラムは、移動目的点の位置に変更が生じても新たな移動目的点に到達することができるので、移動する人などに物品を配送する物品配送装置の用途にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１における自走式機器のブロック図
【図２】同自走式機器のシステム構成を示すブロック図
【図３】同自走式機器の走行経路を示す図
【図４】同自走式機器の第１のフローチャート
【図５】同自走式機器の第２のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態２における自走式機器のブロック図
【図７】同自走式機器のシステム構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３における自走式機器のブロック図
【図９】本発明の実施の形態４における自走式機器のブロック図
【図１０】本発明の実施の形態５における自走式機器のブロック図
【符号の説明】
【００６８】
１  本体
２  走行手段
４  制御手段
７  走行位置検出手段
８  走行マップ記憶手段
９  移動目的点位置受信手段
１０  障害物検出手段
１３  走行マップ選択手段
１４  走行経路計画手段
１５  移動目的点切替手段
１６  報知手段
１７  走行時間記憶手段
１８  走行時間計測手段
１９  走行マップ設定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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